Question

【題目】某溶液中可能含有H+、Mg2+、NH4+、Al3+、Fe3+、CO32—、SO42—、Cl—中的幾種。若加入鋅粒,產生無色無味的氣體;若加入NaOH溶液,產生白色沉淀,且產生的沉淀量與加入NaOH的物質的量之間的關系如圖所示。則下列說法不正確的是

A. 溶液中的陽離子有H+、Mg2+、NH4+、Al3+

B. 溶液中n(Al3+)=0.1 mol

C. 溶液中一定不含CO32—,可能含有SO42—和Cl—

D. n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)=1∶1∶1

Answer 1

【答案】D

【解析】

若加入鋅粒，產生無色無味的氣體，說明氣體是氫氣，因此溶液顯酸性，酸性環境下CO32—不能存在，加入氫氧化鈉溶液后，n(NaOH)在0-0.1mol之間，沒有沉淀產生，酸堿中和，溶液中存在H+；n(NaOH)在0.1-0.5mol之間，產生氫氧化鋁和氫氧化鎂白色沉淀，因為氫氧化鐵沉淀為紅褐色，所以溶液中不含Fe3+；n(NaOH)在0.5--0.7mol之間，NH4+與氫氧根離子反應生成一水合氨，白色沉淀不溶解，因此溶液中一定含有NH4+；n(NaOH)在0.7--0.8mol之間，沉淀部分溶解，氫氧化鋁沉淀溶于過量的強堿，而氫氧化鎂不溶，最后剩余氫氧化鎂沉淀；所以溶液中一定含有H+、Mg2+、NH4+、Al3+，一定不含CO32—，可能含有SO42—和Cl—中的一種或2種；據以上分析解答。

若加入鋅粒，產生無色無味的氣體，說明氣體是氫氣，因此溶液顯酸性，酸性環境下CO32—不能存在，加入氫氧化鈉溶液后，n(NaOH)在0-0.1mol之間，沒有沉淀產生，酸堿中和，溶液中存在H+；n(NaOH)在0.1-0.5mol之間，產生氫氧化鋁和氫氧化鎂白色沉淀，因為氫氧化鐵沉淀為紅褐色，所以溶液中不含Fe3+；n(NaOH)在0.5--0.7mol之間，NH4+與氫氧根離子反應生成一水合氨，白色沉淀不溶解，因此溶液中一定含有NH4+；n(NaOH)在0.7--0.8mol之間，沉淀部分溶解，氫氧化鋁沉淀溶于過量的強堿，而氫氧化鎂不溶，最后剩余氫氧化鎂沉淀；所以溶液中一定含有H+、Mg2+、NH4+、Al3+，一定不含CO32—，可能含有SO42—和Cl—中的一種或2種；

A．結合以上分析可知，溶液中的陽離子有H+、Mg2+、NH4+、Al3+，故A正確；

B. 根據反應Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O可知，反應消耗氫氧化鈉的量為0.8-0.7=0.1mol，所以n（Al(OH)3）=0.1mol，根據反應過程中鋁元素守恒可知，n(Al3+)=0.1mol，故B正確；

C. 結合以上分析可知，溶液中一定不含CO32-，可能含有SO42-和Cl-故C正確；

D.由產生白色沉淀知不含Fe3+，沉淀溶解階段可知n(Al3+)=0.1mol，Mg2+與Al3+和氫氧化鈉恰好反應生成白色沉淀，由圖像可知消耗氫氧化鈉的量為0.5-0.1=0.4mol，0.1mol Al3+完全沉淀消耗0.3molOH-，則n(Mg2+)=[0.4-0.3]/2=0.05mol，n(Al3+)∶n(Mg2+)≠1:1，故D錯誤。

綜上所述，本題選D。